C++的动态绑定和静态绑定

      前提：当且仅当通过指针或引用调用虚函数时，才会在运行时解析该调用，也只有在这种情况下对象的动态类型才有可能与静态类型不同。

      引用或指针的静态类型与动态类型，是C++语言支持多态性的根本所在！（多态性可以简单概括为 一个接口，多种方法。使得子类的实例可以直接赋予基类的变量，然后就可以直接通过这个变量调用子类的方法。多态是为了实现接口重用，因为接口是最耗费时间的资源，实质上设计一个接口要比设计一堆类要显得更有效率。）

帮你理解多态性：

一群动物赛跑，乌龟有乌龟的跑法，兔子有兔子的跑法。

我们写一个Animal类，它有一个虚方法Run.

Rabbit类 继承自Animal，重写了Run方法，实现为兔子的跑法。

Tortoise类 也继承自Animal，重写了Run方法，实现为乌龟的跑法。

那么我们可以在一个Animal数组里面装进去许多Rabbit和Tortoise对象（也可以是其他继承自Animal的类型）。

然后我们直接一个foreach调用里面所有对象的Run方法，不用管它到底是兔子还是乌龟还是别的什么，它门自己就会根据自己实际的类型调用相应的Run版本。也就实现了动物赛跑。

       为了支持c++的多态性，才用了动态绑定和静态绑定。理解他们的区别有助于更好的理解多态性，以及在编程的过程中避免犯错误，需要理解四个名词：
      1、对象的静态类型：对象在声明时采用的类型。是在编译期确定的。
      2、对象的动态类型：目前所指对象的类型。是在运行期决定的。

对象的动态类型可以更改，但是静态类型无法更改。关于对象的静态类型和动态类型，看一个示例：

class B
{
}
class C : public B
{
}
class D : public B
{
}
D* pD = new D();//pD的静态类型是它声明的类型D*，动态类型也是D*
B* pB = pD;//pB的静态类型是它声明的类型B*，动态类型是pB所指向的对象pD的类型D*
C* pC = new C();
pB = pC;//pB的动态类型是可以更改的，现在它的动态类型是C*

      3、静态绑定：绑定的是对象的静态类型，某特性（比如函数）依赖于对象的静态类型，发生在编译期。

      4、动态绑定：绑定的是对象的动态类型，某特性（比如函数）依赖于对象的动态类型，发生在运行期。

class B
{
void DoSomething();
virtual void vfun();
}
class C : public B
{
void DoSomething();//首先说明一下，这个子类重新定义了父类的no-virtual函数，这是一个不好的设计，会导致名称遮掩；这里只是为了说明动态绑定和静态绑定才这样使用。
virtual void vfun();
}
class D : public B
{
void DoSomething();
virtual void vfun();
}
D* pD = new D();
B* pB = pD;

pD->DoSomething()和pB->DoSomething()调用的是同一个函数吗？

不是的，虽然pD和pB都指向同一个对象。因为函数DoSomething是一个no-virtual函数，它是静态绑定的，也就是编译器会在编译期根据对象的静态类型来选择函数。pD的静态类型是D*，那么编译器在处理pD->DoSomething()的时候会将它指向D::DoSomething()。同理，pB的静态类型是B*，那pB->DoSomething()调用的就是B::DoSomething()。

 

pD->vfun()和pB->vfun()调用的是同一个函数吗？

是的。因为vfun是一个虚函数，它动态绑定的，也就是说它绑定的是对象的动态类型，pB和pD虽然静态类型不同，但是他们同时指向一个对象，他们的动态类型是相同的，都是D*，所以，他们的调用的是同一个函数：D::vfun()。

 

上面都是针对对象指针的情况，对于引用（reference）的情况同样适用。

 

指针和引用的动态类型和静态类型可能会不一致，但是对象的动态类型和静态类型是一致的。

D D;

D.DoSomething()和D.vfun()永远调用的都是D::DoSomething()和D::vfun()。

 

至于哪些是动态绑定，哪些是静态绑定，有篇文章总结的非常好:

我总结了一句话：只有虚函数才使用的是动态绑定，其他的全部是静态绑定。目前我还没有发现不适用这句话的，如果有错误，希望你可以指出来。

 

特别需要注意的地方：

当缺省参数和虚函数一起出现的时候情况有点复杂，极易出错。我们知道，虚函数是动态绑定的，但是为了执行效率，缺省参数是静态绑定的。

class B
{
virtual void vfun(int i = 10);
}
class D : public B
{
virtual void vfun(int i = 20);
}
D* pD = new D();
B* pB = pD;
pD->vfun();
pB->vfun();

pD->vfun()和pB->vfun()调用都是函数D::vfun()，但是他们的缺省参数是多少？

分析一下，缺省参数是静态绑定的，pD->vfun()时，pD的静态类型是D*，所以它的缺省参数应该是20；同理，pB->vfun()的缺省参数应该是10。编写代码验证了一下，正确。

对于这个特性，估计没有人会喜欢。所以，永远记住：

“绝不重新定义继承而来的缺省参数（Never redefine function’s inherited default parameters value.）”